具有掺杂的中间层的金属-半导体接触件结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及具有掺杂的中间层的金属-半导体接触件结构。
【背景技术】
[0002]半导体器件用于各种电子应用中，例如，诸如个人电脑、手机、数码相机和其他电子设备。通常通过在半导体衬底上方依次沉积绝缘或介电层、导电层以及半导体材料层，并使用光刻来图案化各个材料层以在其上形成电路组件和元件来制造半导体器件。
[0003]半导体工业通过持续降低最小部件尺寸而持续改进各种电子组件(例如，晶体管、二极管、电阻器、电容器等)的集成度，其允许更多的组件被集成到给定的区域内。为了增加有源器件的密度，有源器件形成在半导体衬底上，并且使有源器件彼此互连、连接至管芯中的其他器件或利用绝缘层中的导电线通过重分布层(RDL)连接至外部器件。RDL中的互连件利用导电插塞或接触件连接至每个有源器件中的单独的元件，导电插塞或接触件形成在半导体表面和RDL之间的层间电介质(ILD)中。钝化层和后钝化互连件提供RDL和诸如焊料球、螺柱、凸块等的连接件之间的连接。在生产有源半导体器件之后，但是在从晶圆分割管芯之前，使用后段制程(BEOL)工艺频繁地形成RDL和钝化层。
【发明内容】
[0004]为了解决现有技术中存在的问题，根据本发明的一个方面，提供了一种形成器件的方法，包括:在半导体衬底的顶面上形成绝缘层，目标区设置在所述半导体衬底的顶面处；穿过所述绝缘层蚀刻开口，所述开口暴露所述目标区的部分的顶面；在所述开口中形成掺杂的金属氧化物中间层并且所述掺杂的金属氧化物中间层接触所述目标区的所述顶面；以及用金属插塞填充所述开口的剩余部分，所述掺杂的金属氧化物中间层设置在所述金属插塞和所述衬底之间。
[0005]在上述方法中，蚀刻所述开口包括产生设置在所述开口的表面上并且包括第一蚀刻剂的蚀刻副产物，并且其中，形成所述掺杂的金属氧化物中间层包括在所述蚀刻副产物上方形成金属氧化物中间层，并且其中，来自所述蚀刻副产物的所述第一掺杂剂至少部分地掺杂所述金属氧化物中间层。
[0006]在上述方法中，形成所述掺杂的金属氧化物中间层包括将第一掺杂剂注入至金属氧化物中间层内。
[0007]在上述方法中，形成所述掺杂的金属氧化物中间层包括由氧化锡、氧化钛或氧化锌中的一种形成所述金属氧化物中间层。
[0008]在上述方法中，还包括在形成所述绝缘层之前，在所述衬底上形成晶体管，其中，所述目标区是所述晶体管的源极或漏极。
[0009]在上述方法中，形成所述掺杂的金属氧化物中间层包括形成掺杂有氟的金属氧化物中间层。
[0010]根据本发明的另一方面，还提供了一种形成器件的方法，包括:在半导体衬底的顶面上形成绝缘层，所述半导体衬底具有形成在所述半导体衬底中的至少一个有源器件，所述至少一个有源器件的目标区设置在所述衬底的顶面处；穿过所述绝缘层蚀刻开口，所述开口暴露所述目标区；在所述开口中形成金属氧化物中间层并且所述金属氧化物中间层接触所述目标区；用第一掺杂剂掺杂所述金属氧化物中间层；在所述开口中形成粘附层，并且所述粘附层设置在掺杂的所述金属氧化物中间层上方；在所述开口中并且在所述粘附层上方形成金属插塞，掺杂的所述金属氧化物中间层设置在所述金属插塞和所述衬底之间；以及在所述绝缘层的顶面上方形成重分布层(RDL)，所述RDL的金属部件与所述金属插塞电接触。
[0011 ] 在上述方法中，形成所述金属氧化物中间层包括由氧化锡、氧化钛或氧化锌中的一种形成所述金属氧化物中间层。
[0012]在上述方法中，形成掺杂的所述金属氧化物中间层包括将第一掺杂剂注入所述金属氧化物中间层内。
[0013]在上述方法中，注入所述第一掺杂剂包括在所述金属氧化物中间层中注入氟。
[0014]在上述方法中，还包括在形成所述绝缘层之前，在所述衬底上形成晶体管，其中，所述目标区是所述晶体管的源极或漏极；其中，所述目标区掺杂有不同于所述第一掺杂剂的第二掺杂剂；并且其中，所述目标区基本上不含硅化物。
[0015]根据本发明的又一方面，还提供了一种结构，包括:绝缘层，设置在半导体衬底上方并且具有延伸穿过所述绝缘层的开口，所述衬底的第一表面设置在所述开口的底部；接触件的中间层，设置在所述开口中并且具有与所述衬底的第一表面接触的第一部分；以及所述接触件的金属插塞，设置在所述开口中，所述中间层将所述金属插塞与所述衬底的第一表面分隔开；其中，所述中间层包括掺杂的氧化物。
[0016]在上述结构中，所述中间层包括掺杂的金属氧化物。
[0017]在上述结构中，所述掺杂的金属氧化物的金属氧化物是氧化锡、氧化钛或氧化锌中的一种。
[0018]在上述结构中，所述掺杂的金属氧化物掺杂有氟。
[0019]在上述结构中，所述掺杂的金属氧化物掺杂为具有在约0.1%至约15%之间的浓度。
[0020]在上述结构中，还包括设置在所述中间层和所述金属插塞之间的粘附层。
[0021 ] 在上述结构中，所述粘附层包括氮化钛并且所述金属插塞包括钨。
[0022]在上述结构中，所述金属插塞的最顶面与所述中间层的最顶面、所述粘附层的最顶面和所述绝缘层的最顶面基本上平齐。
[0023]在上述结构中，还包括具有电连接至所述金属插塞的至少一个金属部件的重分布层(RDL) ο
【附图说明】
[0024]当结合附图进行阅读时，从以下详细描述可最佳理解本发明的各方面。除非另有声明外，在不同的附图中对应的标号和符号通常指对应的部分。绘制附图以示出实施例的各方面，并且应该注意，根据工业中的标准实践，各个部件未按比例绘制。实际上，为了清楚的讨论，各个部件的尺寸可以任意地增大或减小。
[0025]图1至图8是根据一些实施例的示出了在用于形成具有掺杂的中间层的金属-半导体接触件的工艺中的中间阶段的截面图；
[0026]图9至图1lB是根据一些实施例的示出了在不同的环境中具有掺杂的中间层的金属-半导体接触件的截面图；以及
[0027]图12是根据一些实施例的示出了形成具有掺杂的中间层的金属-半导体接触件的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0028]以下公开内容提供了许多用于实现所提供主题的不同特征的不同实施例或实例。下面描述了组件和布置的具体实例以简化本发明。当然，这些仅仅是实例，而不旨在限制。例如，在以下描述中，在第二部件上方或者上形成第一部件可以包括第一部件和第二部件以直接接触形成的实施例，并且也可以包括在第一部件和第二部件之间可以形成额外的部件，从而使得第一部件和第二部件可以不直接接触的实施例。此外，本发明可在各个实例中重复参考标号和/或字符。该重复是为了简单和清楚的目的，并且其本身不指示所讨论的各个实施例和/或配置之间的关系。
[0029]另外，为便于描述，本文中可以使用诸如“在…之下”、“在…下方”、“下”、“在…之上”、“上”等的空间相对位置术语，以描述如图中所示的一个元件或部件与另一个(另一些)元件或部件的关系。除了图中所示的方位外，空间相对位置术语旨在包括器件在使用或操作中的不同方位。装置可以以其他方式定向(旋转90度或在其他方位上)，并且因此可以对本文中使用的空间相对位置描述符同样作相应的解释。
[0030]有时提供在半导体衬底上形成的有源器件，有源器件具有通过设置在诸如层间电介质(ILD)等的电介质或半导体层中的金属插塞或接触件的电连接。取决于金属和半导体材料，在金属接触件接触半导体层的情况下，形成肖特基结或势皇。由于由半导体晶体结构相对金属表面的终止引起的费米能级钉扎，肖特基势皇创建整流接触。
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